Cyfrowy Bliźniak Ziemi: rewolucyjna technologia przyszłości

Coraz częstsze klęski żywiołowe oraz gwałtownie postępująca zmiana klimatu stają się w Europie poważnym problemem. Rozwiązaniem tych wyzwań może stać się cyfrowy bliźniak Ziemi, opracowany przez naukowców w ramach projektu Komisji Europejskiej Destination Earth (DestineE). Ta zaawansowana technologia umożliwia monitorowanie zmian klimatycznych, przewidywanie katastrof naturalnych oraz opracowywanie strategii ochrony środowiska. Cyfrowy bliźniak rewolucjonizuje sposób, w jaki możemy prognozować i zarządzać kryzysem klimatycznym, wspierając działania na rzecz zrównoważonego rozwoju i bezpieczeństwa ekologicznego.

Czym jest cyfrowy bliźniak Ziemi?

Cyfrowy bliźniak Ziemi to zaawansowany wirtualny model naszej planety, który wykorzystuje najnowsze technologie, takie jak sztuczna inteligencja, analiza danych oraz symulacje komputerowe. Model ten gromadzi ogromne ilości danych geoprzestrzennych i społeczno-ekonomicznych z różnych źródeł, umożliwiając precyzyjne i dynamiczne odwzorowanie interakcji między działalnością człowieka a zjawiskami naturalnymi. Dzięki temu narzędziu możliwe jest przewidywanie wpływu tych interakcji na systemy wodne, energetyczne i żywnościowe.

Cyfrowy bliźniak Ziemi pozwala naukowcom na głębsze zrozumienie skomplikowanych procesów zachodzących na naszej planecie, zarówno na poziomie lokalnym, jak i globalnym. Decydenci zyskują natomiast narzędzie umożliwiające szybką reakcję na pojawiające się zagrożenia klimatyczne i ekologiczne. To innowacyjne rozwiązanie stanowi kluczowy element w zarządzaniu zasobami naturalnymi i ochronie środowiska, wspierając działania na rzecz zrównoważonego rozwoju i bezpieczeństwa ekologicznego na całym świecie.

Jak działa cyfrowy bliźniak?

Replika Ziemi jest od strony technicznej niezwykle złożonym projektem. Wzorowana jest na cyfrowych bliźniakach wykorzystywanych w Przemyśle 4.0., a jej działanie bazuje na systemie obliczeniowym tworzonym w ramach EuroHPC (Europejskiego Wspólnego Przedsięwzięcia w dziedzinie Obliczeń Wielkiej Skali). Zalicza się do niego między innymi jeden z najbardziej ekologicznych superkomputerów umieszczony w fińskim centrum danych w Kaajani, należący do konsorcjum LUMI odpowiedzialnego także za opracowanie bliźniaka.

Ciekawostką jest to, że Polska również ma swój udział w tworzeniu cyfrowej repliki planety. Nasz kraj wchodzi bowiem w skład konsorcjum LUMI. Reprezentowany jest on przez Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

Nowe technologie pomogą stawić czoła złożonym wyzwaniom środowiskowym w Europie

Przygotowane w ramach projektu Destination Earth repliki złożonego systemu Ziemi będą nie tylko pomagały lepiej przewidywać ekstremalne zjawiska pogodowe, ale także stawić czoła złożonym wyzwaniom środowiskowym w Europie. Cyfrowy bliźniak zagwarantuje również optymalizację działań na rzecz zrównoważonego rozwoju, wspierając planowanie urbanistyczne, zarządzanie zasobami wodnymi oraz ochronę bioróżnorodności. Może np. dostarczać informacji o tym, gdzie najlepiej ulokować farmy fotowoltaiczne lub w jakie obszary przenieść rolnictwo, aby społeczeństwo w jak najmniejszym stopniu odczuło zmiany klimatu. 

Komisja Europejska pokłada nadzieję, że opracowywane przez model prognozy i analizy będą skutecznym wsparciem w dążeniu do osiągnięcia neutralności klimatycznej naszego kontynentu do 2050 r.

Prace nad cyfrowym bliźniakiem wciąż trwają

Obecnie cyfrowa symulacja Ziemi składa się z dwóch modeli. Pierwszy z nich (Climate Change Adaptation) pozwala na precyzyjne modelowanie i prognozowanie przyszłych warunków klimatycznych na przestrzeni najbliższych dekad. Drugi (Weather-Related Extremes) skupia się na ekstremalnych warunkach pogodowych, umożliwiając monitorowanie i przewidywanie zjawisk takich jak huragany, fale upałów, intensywne opady deszczu czy gwałtowne burze.

Oba modele bazują na danych pochodzących z programu obserwacji Ziemi Copernicus, realizowanego przez Komisję Europejską we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną, Europejską Organizacją Eksploatacji Satelitów Meteorologicznych, Europejskim Centrum Prognoz Średnioterminowych, agencjami UE oraz instytutem badawczym Mercator Océan.

W najbliższych latach cyfrowy bliźniak naszej planety ma stale ewoluować. Według planów do 2027 r. zostaną uruchomione dodatkowe usługi i modele dotyczące oceanów, różnorodności biologicznej oraz migracji. W niektórych miastach europejskich mają być również utworzone cyfrowe bliźniaki miejskie. Prace związane z utworzeniem pełnej repliki Ziemi potrwają do 2030 r.